Безжелезный генератор - каким он должен быть???

[Valeriy]

Да читаю:
Эта формула показывает, что при неизменной частоте вращения ротора форма кривой переменной ЭДС обмотки якоря опреде*ляется исключительно законом распределения магнитной индукции B, в зазоре. Если бы график магнитной индукции в зазора представлял собой синусоиду (B = Вmax sin α), то ЭДС генератора была бы синусоидальной. Однако получить синусоидальное распределение индукции в зазоре практически невозможно. Так, если воздушный зазор постоянен (рис. 6.2), то магнитная индукция B, в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (кривая 7), а, следовательно, и график ЭДС генератора представляет собой трапецеидальную кривую. Если края полюсов скосим так, чтобы зазор на краях полюсных наконечников был равен max (как это показано на рис. 6.2), то график распределения магнитной индукции в зазоре приблизится к синусоиде (кривая 2), а следовательно, и график ЭДС, наведенной в обмотке генератора, приблизится к синусоиде.
Пойду выпью коньячку и лягу спать с новыми знаниями.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

если воздушный зазор постоянен (рис. 6.2), то магнитная индукция B, в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (кривая 7), а, следовательно, и график ЭДС генератора представляет собой трапецеидальную кривую.

В точку !

[Remel220]

Ээээх....опять вы в сторону от главного уходите...

Сообщение от Сашун

На самом деле, делать ширину катушки равной ширине магнита рекомендует кто? Вот цитатка:
Цитата:
Сообщение от Remel220
Главное правило - шаг радиальных проводников в фазе равен шагу магнитов.

Сашун, в очередной раз вам говорю - вы читаете книгу, а видите фигу! Если ширина катушки равна ширине магнита, то разве это означает, что шаг проводников равен шагу магнитов??? Это совершенно независимо одно от другого!

Сообщение от Сашун

то уже сделали на неделе - я в сообщении http://windpower-russia.ru/showpost....&postcount=256 теоретически

Нет, это не совсем то, что я хочу. Вы так и не научились разбираться в осциллограммах.

Сообщение от Valeriy

В генераторе я не представляю как его получить, П-образный или меандр сигнал на выходе. Может я где заблуждаюсь?

Валерий, я вас не понял, причём тут слово МЕАНДР и П-образный.
МЕАНДРОМ я называю лишь способ намотки статора!!! Он напоминает фигуру - меандр. Как и форма импульсного сигнала, когда длительность импульса равна длительности паузы, это и есть МЕАНДР. И я не призывал нигде стремиться к П-образной форме на выходе генератора. Она получится трапецеидальной сама только в случае СЕКТОРНЫХ магнитов, расположенных на диске кольцом без зазоров. Также это может получиться, если ПРЯМОУГОЛЬНЫЕ магниты расположены вплотную на роторе-барабанеи зазор до проводника не более 2мм. Генератор с обмоткой типа МЕАНДР не означает, что на выходе должны быть прямоугольные импульсы, я об этом нигде не говорил.

Сообщение от Valeriy

PS: Если бы ЭДС вырабатывалась именно от пересечения витками магнитного поля, а не контуром, то был бы меандр.

Строго прямоугольных импульсов всё равно не будет. А вот трапеция запросто! Как раз это и подтверджает, что ток индуктируется в самом проводнике, а не в "виртуальном" контуре! Там, где вершина трапеции горизонтальна, значение индукции не меняется, скорость движения не меняется, потому амплитуда постоянна!
А вот если вместо воздуха в катушке будет сердечник, то там, где нет изменения индукции и скорости будет НОЛЬ! Амплитуда сигнала резко упадёт до нуля
На эту тему мы с Сашун уже спорили на лоцмане ( "Индуцирование ЭДС в ЖЕЛЕЗНОМ генераторе (с железным сердечником в обмотке)" , да простит модератор за ссылку) http://www.rlocman.ru/forum/showthread.php?t=22251
Посмотрите и вы, как отличаются сигналы при индуктировании в катушке без сердечника и в катушке с сердечником. КАРДИНАЛЬНО, НИЧЕГО ОБЩЕГО! Вот там я согласен - магнитный поток пересекает контур.
В случае катушки без сердечника работает только два закона:
1. Закон движения проводника в магнитном поле, E=BLV, и то что он выведен частным образом из закона Фарадея, я называю "математической эквелибристикой" и ничего общего с происходящими физическими процессами не имеет. Да, математически одинаково, а с точки зрения физического смысла - нет.
2. Закон сложения гармонических сигналов одинаковой частоты, но разной фазы.
Именно в соответствии с этим законом и происходят такие "чудесные" превращения формы среднего импульса: импульсы в фазе - результат сложения - двойная амплитуда; импульсы в противофазе - результат сложения ноль; любой сдвиг по фазе - при сложении ВСЕГДА АМПЛИТУДА СУММЫ МЕНЬШЕ ДВОЙНОЙ АМПЛИТУДЫ! Именно это и будет видно в третьем варианте, когда дырка катушки равна ширине катушки.

Добавлено через 17 минут

Сообщение от Сашун

Надеюсь, что тезис о трапецеидальной форме осевой составляющей индукции от одного магнита не вызовет возражений - хотелось бы П-образную, но - краевые эффекты сглаживают углы - магнитный поток не может мгновенно изменить знак.

Может, когда индукция резко меняет знак. Это можно сделать на электромагнитах, никаких проблем. А на постоянных надо изменять форму магнита так, чтобы значение индукции в середине и на краях была одинакова. Но я только не пойму, что вы прицепились к этой трапеции. давайте всё таки разберёмся с индукцией "в контуре или проводнике"??????

Сообщение от Valeriy

К сожалению у меня нет трех одинаковых магнитов.

ВАлерий, а три и не надо! Я вас не прошу ТРИ, откуды вы это взяли? Два магнита с зазором в ширину магнита, катушка по ширине магнита. Скорость движения как и в предыдущих экспериментах.

Сообщение от Сашун

Магнитный поток не может изменяться мгновенно - ток был бы равен бесконечности. Вспомните, что I*R=dФ/dt.

Не ток, а напряжение ЭДС (или как хотите так и называйте). Именно это и наблюдается в огромных импульсах самоиндукции после отключения индуктивности от источника тока - чем быстрее отключение, тем больше амплитуда импульса самоиндукции.

Сообщение от Сашун

Катушка - она "работает дыркой".

Как говорит один участник ГАРРЕКИВ - катушка не проститутка, дыркой не работает. Я с ним согласен.

Сообщение от Valeriy

А тот генератор, что дает меандр, только осциллографом и нагружать.

Без разницы чем нагружать! У меня, хорошо посмотрите, написано, нагрузка 47 Ом. Могу на 1-3 Ом сделать , форма не изменится!

Сообщение от Valeriy

когда магнит в катушке, эдс нуль.

Нуль, согласен! Только потому, что в этот момент НЕТ МАГНИТА ПОД ПРОВОДНИКОМ! (над сторонами катушки)

Сообщение от Valeriy

Ну пусть Рэмэл вставит обмотку в без железный генератор с железными дисками и снимет осциллограмму. Будет родная синусоида.

На секторных магнитах будет трапеция! Проверьте сами!

Сообщение от Valeriy

В центре магнита минимальная индукция, значит эдс максимум.

В центре магнита значение индукции МАКСИМАЛЬНО!!!! Ну измерьте сами тесламетром или посмотрите видео в инете. Потому, когда проводник над центром магнита (по оси симметрии) ЭДС в этот момент - МАКСИМУМ!

Добавлено через 21 минуту
Валерий, прошу доделать третий эксперимент. И я выскажу свою точку зрения более подробно, на пальцах.

Добавлено через 4 минуты

Сообщение от Valeriy

Так, если воздушный зазор постоянен (рис. 6.2), то магнитная индукция B, в воздушном зазоре распределяется по трапецеидальному закону (кривая 7), а, следовательно, и график ЭДС генератора представляет собой трапецеидальную кривую.

Если трапеция, значит есть отрезок, где индукция НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ!!!!! (верхняя горизонтальная линия трапеции).
Почему тогда ЭДС не падает резко до нуля, как это в катушке с железным сердечником???? Отрезок EF.
Смотри ниже мой эксперимент.

[Сашун]

Сообщение от Remel220

Если ширина катушки равна ширине магнита, то разве это означает, что шаг проводников равен шагу магнитов??? Это совершенно независимо одно от другого!

Разве не Вы говорили, что магниты должны располагаться вплотную, без зазора?
Уточню формулировку.
Цитата:
Сообщение от Remel220
Главное правило - шаг радиальных проводников в фазе равен шагу магнитов для случая, когда магниты расположены без зазора.

Эх, если бы читатели этого форума научились еще ясно излагать свои мысли...

Добавлено через 8 минут

Сообщение от Remel220

давайте всё таки разберёмся с индукцией "в контуре или проводнике"?

Электрический ток = движение заряженных частиц (чаще всего - обычных электронов) по замкнутой электрической цепи.
В отдельном взятом проводнике никакого электрического тока нет - заряженные частицы (электроны) "упираются" в концы проводника и не хотят двигаться дальше, хоть гопки прыгай.
Среди этого уже разобрались больше 100 лет назад, в т.ч. детально объяснили все электромагнитные "фокусы". Просто многим лень почитать за это в инете ...

Добавлено через 5 минут

Сообщение от Remel220

Почему тогда ЭДС не падает резко до нуля, как это в катушке с железным сердечником???? Отрезок EF

Я же вам это уже объяснял раза 2 или 3. Если сердечника нет при движении магнита магнитный поток в контуре изменяется - в катушке есть ток.
А в катушке с сердечником весь магнитный поток находится (сосредоточен) в сердечнике и не изменяется - тока нет. Ток возникает только при изменении магнитного потока - когда магнит касается сердечника поток резко возрастает до максимума и падает до минимума через ноль, когда магнит отрывается от сердечника - на осциллограмме 2 всплеска в разные стороны - вверх и вниз.
Или надо 4-й раз повторить, как нерадивому школьнику?

Добавлено через 8 минут

Сообщение от Remel220

Если трапеция, значит есть отрезок, где индукция НЕ ИЗМЕНЯЕТСЯ!

Наоборот. горизонтальному участку трапеции соответствует изменение магнитного потока с постоянной скоростью - когда стык магнитов едет по бессердечниковой катушке. Поскольку dФ/dt - постоянная в это время ток в катушке тоже постоянный.
Почитали бы, хотя бы, вчерашние и позавчерашние сообщения ...

[Valeriy]

Пока мыслил, уже много написали.
Сашун, вот мы пришли вчера, что магнитный поток изменяется с постоянной скоростью. Граница полюсного деления ползет по дырке и поле меняется, нет никакого застоя, как в широкой катушке и узком магните, где осциллограф показывает ноль. Поле меняется, факт. Амплитуда сигнала во времени меняется, факт. Откуда трапеция??? Не состыковочка. Сутки мне не дает покоя эта мысль. И пример трапеции я писал из генератора с железом, где

Сообщение от Valeriy

форма кривой переменной ЭДС обмотки якоря опреде*ляется исключительно законом распределения магнитной индукции B, в зазоре.

Как это связать с постоянно меняющейся дельта Ф? Индукция меняется, а на пике, где индукция должна быть нулем, напряжение на осциллограмме показывает горизонтальную линию, ведь индукция в это время меняется.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

напряжение на осциллограмме показывает горизонтальную линию, ведь индукция в это время меняется.

Именно так и должно быть по Закону Фарадея - I*R= d(B*S)/dt - постоянная (при постоянной скорости движения стыка магнитов) = ток на этом участке кривой постоянный. Именно изменение индукции вызывает ток

Добавлено через 2 минуты

Сообщение от Сашун

от стык магнитов заехал на катушку на 10%. Имеем 10% индукции от одного магнита и 90% от другого. Всего индукции 80%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 20%. Имеем 20% индукции от одного магнита и 80% от другого. Всего индукции 60%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 30%. Имеем 30% индукции от одного магнита и 70% от другого. Всего индукции 40%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 40%. Имеем 40% индукции от одного магнита и 60% от другого. Всего индукции 20%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 50%. Имеем 50% индукции от одного магнита и 50% от другого. Всего индукции 0%.
Вот стык магнитов заехал на катушку на 60%. Имеем 60% индукции от одного магнита и 40% от другого. Всего индукции "-20%".

Замечаем, что на каждые 10% сдвига стыка магнитов по дырке катушки dt приходится 20% изменения магнитного потока dФ - т.е. он изменяется равномерно. Соответственно и ток постоянный, пока беззазорный стык магнитов движется по катушке, форма которой повторяет форму магнита. за исключением краевых эффектов.

Может словами будет понятнее?
В каждый момент времени ток в замкнутом контуре прямо пропорционален первой производной по времени магнитного потока через этот контур и обратно пропорционален сопротивлению контура.
Если упомянутая первая производная постоянная - ток в контуре тоже постоянный.

[Valeriy]

Сашун, смотрите, магнит уже катушки, зашел в нее, движется с постоянной скоростью, магнитный поток постоянен и осциллограф показывает 0. Совпадает с делта Ф/дельта t. Осциллограф показывает напряжение во времени, по Y напряжение, по X время. Ему до лампочки вормулы. Есть в дельта Т и дельта В. А вот когда полюсное деление движется и поток меняется, вдруг напряжение замерло?? Факт! Это может объяснить только Лоренс. Широкий магнит над проводником, напряжение есть, нет магнита, напряжения нет. И к чему мы пришли? А пришли к тому, что у Фарадея не было осциллографа, и пора верить своим лживым глазам, а не подгонять формулы под осциллограф. Что и не возможно. Я и до этого спорил, что нет разницы генератора с железом и без, законы выработки эдс одни. Считайте, кому как удобно. Но, дельта Ф/дельта Т не посчитают униполярный генератор, а Лоренс, да.

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

Я и до этого спорил, что нет разницы генератора с железом и без, законы выработки эдс одни.

Закон Фарадея - он на то и закон природы, что объясняет все, без исключений, явления электромагнитной индукции. В том числе и те, которые описываются формулой Лоренца - частным случаем явления электромагнитной индукции для однородного магнитного поля.
Те индивиды, которым кажется, что видимое ими на осциллографе не соответствует закону Фарадея - просто или закон плохо поняли или не замечают очевидных вещей.
Генераторы с сердечниками в обмотках и бессердечниковые - работают по одному принципу.
Разница только в том, что формы тока в обмотках разные и массогабаритные характеристики тоже. По причине относительной слабости индукции постоянных магнитов и разной эффективности использования магнитного потока.
Там, где "железный" генератор на 5 кВт весит 5-8 кг, бессердечниковый в 10 раз дороже и весит в 10 раз больше.
Пример.

Сообщение от Valeriy

полюсное деление движется и поток меняется, вдруг напряжение замерло?? Факт!

По Закону Фарадея так и должно быть. А именно - при изменении магнитного потока с постоянной скоростью сила тока в контуре не меняется - ток постоянный.
Это - тот самый горизонтальный участок трапеции, который мы позавчера обсуждали.

[Valeriy]

Сообщение от Сашун

По Закону Фарадея так и должно быть. А именно - при изменении магнитного потока с постоянной скоростью сила тока в контуре не меняется - ток постоянный. Это - тот самый горизонтальный участок трапеции, который мы позавчера обсуждали.

Сашун, магнитный поток изменяется с постоянной скоростью на участке 360 электрических градусов, эдс изменяется от 0 до максимума 2 раза, а ток не меняется. Это как? Ток в цепи есть, сопротивление осциллографа есть, напряжение на щупах меняется, а ток постоянный. Где закон Ома?

[Сашун]

Сообщение от Valeriy

Но, дельта Ф/дельта Т не посчитают униполярный генератор, а Лоренс, да.

Не тупите - работа униполярного генератора чудесно соответствует закону Фарадея с релятивистскими поправками.

Сложности при объяснении работы униполярных электрических машин вызывает представление о движении носителей заряда, электронов, в частности термин «скорость».
Во-первых, сразу возникает вопрос о том, скорость относительно чего мы рассматриваем в данном случае.
Во-вторых, ознакомление невнимательного энтузиаста со специальной теорией относительности может привести его к запутывающему жонглированию понятиями «наблюдатель», «скорость» и тому подобными.

Объяснение простое.
Если в лабораторной системе отсчёта магнит движется поступательно, равномерно и прямолинейно со скоростью v, то, согласно релятивистским формулам преобразования напряжённости полей, в этой системе электрическое поле Е (с точностью до множителя будет равно: Е = – [uB]/c, где с – скорость света; эта формула применима к областям как внутри, так и вне намагниченного тела, независимо от того, является ли оно проводящим или непроводящим. Т. е., так называемая "униполярная индукция" – релятивистский эффект, в котором ясно проявляется относительный характер деления электромагнитного поля на электрическое и магнитное. Наличие электрического поля приводит к появлению постоянной разности потенциалов, что используется для генерирования постоянного тока в униполярных машинах.

Если непонятно, что такое "релятивистское преобразование полей" - могу объяснить понятно и доступно "на пальцах".

За униполярные машины, например, - во вложении.